(57)【要約】【課題】  低温においても優れた掻き取り性を発現しうる電子写真装置用クリーニングブレードを提供する。【解決手段】  ポリウレタン製の弾性ゴム部材が支持部材に接着された電子写真装置用クリーニングブレード において、該ポリウレタン製の弾性ゴム部材が、２３℃での硬さがＪＩＳＫ６２５３国際ゴム硬さ試験マイクロ試験法で６５〜８０ＩＲＨＤであり、クリーニングブレードの弾性ゴム部材の先端をあらかじめ０．１ｍｍ押し込んだ後、更に秒速１ｍｍで１．３ｍｍ押し込んだ時点で計測した圧接力（Ａ）と、その状態で１分後に計測した圧接力（Ｂ）との圧接力比（Ａ／Ｂ）が１０℃雰囲気下において１．２以上であるポリウレタンからなる電子写真装置用クリーニングブレード 。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポリウレタン製の弾性ゴム部材が支持部材に接着された電子写真装置用クリーニングブレードにおいて、該ポリウレタン製の弾性ゴム部材が、２３℃での硬さがＪＩＳＫ６２５３国際ゴム硬さ試験マイクロ試験法で６５〜８０ＩＲＨＤであり、クリーニングブレードの弾性ゴム部材の先端をあらかじめ０．１ｍｍ押し込んだ後、更に秒速１ｍｍで１．３ｍｍ押し込んだ時点で計測した圧接力（Ａ）と、その状態で１分後に計測した圧接力（Ｂ）との圧接力比（Ａ／Ｂ）が１０℃雰囲気下において１．２〜１．７であるポリウレタンからなることを特徴とする電子写真装置用クリーニングブレード。
【請求項２】
圧接力比（Ａ／Ｂ）が、０℃雰囲気下において、１．４〜３．５であることを特徴とする請求項１記載の電子写真装置用クリーニングブレード。
【請求項３】
圧接力比（Ａ／Ｂ）が、０℃雰囲気下において、１．８〜３．５であることを特徴とする請求項１記載の電子写真装置用クリーニングブレード。
【請求項４】
０℃雰囲気下における動的貯蔵弾性率（Ｅ’）が６０〜１５０ＭＰａであることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の電子写真装置用クリーニングブレード。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、低温においても優れた掻き取り性を発現しうる電子写真装置用クリーニングブレードに関する。
【背景技術】
【０００２】
普通紙を記録紙として用いる静電式電子写真複写機によれば、一般に、像担持体の表面に放電により静電荷を与え、その上に画像を露光して静電潜像を形成し、次に、帯電したトナーを静電潜像に付着させて現像し、そのトナー像を記録紙に転写し、最後に、トナー像が転写された記録紙を加熱加圧し、トナーを記録紙上に定着させることによって複写を行う。
【０００３】
従って、複数枚の記録紙に順次複写を行うためには、上記の工程において、像担持体より記録紙にトナー像を転写した後、像担持体の表面に残留したトナーを除去する必要があり、このようなトナーの除去は、通常、電子写真装置用クリーニングブレードにより行われている。電子写真装置用クリーニングブレードは、通常、金属板よりなる支持部材、弾性ゴム部材、及び、支持部材と弾性ゴム部材とを接合するための接着剤層より形成されている。
【０００４】
従来の弾性ゴム部材としては、例えば、ポリウレタン製弾性ゴム部材では、硬さがＪＩＳＫ６２５３国際ゴム硬さ試験マイクロ試験法で６５〜８０ＩＲＨＤで、かつ、反発弾性が、２０〜６０％であるものが使用されており、使用時には、像担持体表面に当接された弾性ゴム部材のエッジ部が、回転する像担持体表面と摺擦する際、微小振幅で振動し、像担持体表面に残留したトナー粒子を弾き飛ばす効果により像担持体表面をクリーニングするものが一般的であった。
【０００５】
近年、電子写真装置においては、より高品質な印刷物が求められるようになり、これに伴いトナー粒子の粒径が小さいトナー（以下、小粒径トナーという）やトナー粒子が球形であるトナー（以下、球形トナーという）が用いられるようになっている。このようなトナーを用いた場合、像担持体表面へ残留したトナーを掻き取るには電子写真装置用クリーニングブレードを圧接する力が強い方が好ましい。しかしながら、電子写真装置用クリーニングブレードを圧接する力が強すぎると、像担持体の回転トルクが高くなりすぎる、また、像担持体表面に傷がついてしまうという問題点があった。
【０００６】
また、一般に、弾性ゴム部材の物性は温度に依存して変化し、温度が低くなるとゴム弾性を失い硬くなり、このため、電子写真装置用クリーニングブレードを像担持体に充分圧接することが困難となる傾向があった。従って、寒冷地においては、低温下であっても、常温下と変わらぬ優れた掻き取り性を奏することができる電子写真装置用クリーニングブレードが求められている。
【０００７】
特許文献１（特開平１１−２１２４１８号公報）には、ウレタン硬化体が力学的損失ｔａｎδピーク温度以下の環境に晒されると、硬度が増大し、低温環境下では、へたりが発生しやすくなり、クリーニング性が悪化すると考え、ｔａｎδピーク温度を１．０〜１０℃の範囲に下げたクリーニングブレードが提案されているが、十分ではない。
特許文献２（特開２００３−５８００８号公報）には、加温装置を設けてクリーニングブレードを加熱する方策が提案されている。
特許文献３（特開２００２−２１４９８９号公報）には、像担持体に当接するエッジ層及び支持部材と接合するベース層からなる２層構造を有する弾性ゴム部材であって、エッジ層は２３℃においてＪＩＳ Ａ硬さが７０〜８５であり、かつ、反発弾性が０〜２０％である材料からなり、ベース層は２３℃において、ＪＩＳ Ａ硬さが６５〜７０であり、反発弾性が１５〜４０％であり、かつ、永久伸びが２％以下である材料からなる電子写真装置用クリーニングブレードが提案されている。
【０００８】
【特許文献１】特開平１１−２１２４１８号公報
【特許文献２】特開２００３−５８００８号公報
【特許文献３】特開２００２−２１４９８９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、低温においても優れた掻き取り性を発現しうる電子写真装置用クリーニングブレードを提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、主に次の解決手段を提供する。
（１）ポリウレタン製の弾性ゴム部材が支持部材に接着された電子写真装置用クリーニングブレードにおいて、該ポリウレタン製の弾性ゴム部材が、２３℃での硬さがＪＩＳＫ６２５３国際ゴム硬さ試験マイクロ試験法で６５〜８０ＩＲＨＤであり、クリーニングブレードの弾性ゴム部材の先端をあらかじめ０．１ｍｍ押し込んだ後、更に秒速１ｍｍで１．３ｍｍ押し込んだ時点で計測した圧接力（Ａ）と、その状態で１分後に計測した圧接力（Ｂ）との圧接力比（Ａ／Ｂ）が１０℃雰囲気下において１．２〜１．７であるポリウレタンからなることを特徴とする電子写真装置用クリーニングブレード 。
（２）圧接力比（Ａ／Ｂ）が、０℃雰囲気下において、１．４〜３．５であることを特徴とする（１）記載の電子写真装置用クリーニングブレード。
（３）圧接力比（Ａ／Ｂ）が、０℃雰囲気下において、１．８〜３．５であることを特徴とする（１）記載の電子写真装置用クリーニングブレード。
（４）０℃雰囲気下における動的貯蔵弾性率（Ｅ’）が６０〜１５０ＭＰａであることを特徴とする（１）〜（３）のいずれかに記載の電子写真装置用クリーニングブレード。
【発明の効果】
【００１１】
本発明は、低温でも変形直後に高い応力を示し、応力が緩和した後は通常の圧接力を示すポリウレタンを用いたクリーニングブレードが提供できる。低温でのクリーニング不良を減少させ、長期使用による感光体の摩耗を抑制できる。低温雰囲気下で、感光体の回転開始時の圧接力が高くてクリーニング性がよく、定常状態では緩和した圧接力を示すため感光体摩耗を抑制できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
寒冷地、特に寒冷地の朝一番に電子写真装置を立ち上げた直後等電子写真装置が低温雰囲気下でクリーニング不具合が発生するという問題がある。この現象自体の原因は、色々と言われてはいるが、不明である。本発明は、鋭意研究した結果、感光体が回転開始した瞬間に大きな圧接力を示してトナーをせき止めればよいという知見を得て、定常状態でも良好な画像が得られるブレードとの両立をはかり、実用に供することができるクリーニングブレードを完成したものである。
感光体の回転開始の瞬間の応力を測定することは困難であるので、本発明では、安定した測定条件として圧接力Ａを用いることとする。
回転が開始したときの応力（圧接力Ａ）が低いと、クリーニングブレードと感光体の間にトナーが入り込み、以後そのトナーがすり抜ける、或いはそのトナーがあることによりブレードと感光体の間に空いた隙間からトナーが次々にすり抜けることになると推定される。トナーや感光体、帯電ローラその他の電子写真部品の持つ温度湿度依存特性も影響していると考られ、例えば、トナーは低温（≒低湿）雰囲気下で帯電量が大きくなって感光体と強く相互作用し、ブレードで掻き取り難くなる。
このような独自の観点に基づき、市販されているクリーニングブレードの圧接力を計測した結果、初期圧接力Ａは、通常室温に近い約２３℃では約１０９g/cmを示しており、不具合が生じていない。しかしながら、１０℃ではやや不具合が発生し、０℃では画像全面に雨降り状の不具合が発生し、余分なトナーが転写されることがわかった。一方、定常運転状況を想定した圧接力Ｂは、やや下がって１０６g/cm程度であった。
市販のクリーニングブレードでは、室温条件下において、圧接力は初期の１０９g/cmでも、トナーはせき止められているが、低温域、例えば、０℃での圧接力Ａが１４０g/cmでもではその作用が不十分となっている。その理由は、完全には解明されていないが、次のように考えられる。初期圧接力Ａが低いブレードは、速い変形に対する応力が低いため、速い外力に対して変形し易く、感光体の回転開始時にブレードの稜線が感光体に引きずられた姿勢になっている。その姿勢で応力が緩和していき、圧接力Ａが低いブレードでは、感光体の回転開始時に感光体との間にトナーを挟みこみ、さらに圧接力が緩和してトナーのすり抜けが発生すると想定される。この状況が低温下でトナーと感光体との結び付きが強くなると顕著に現われると考えられる。
この原因を回避するために、初期圧接力Ａが高いブレードを作成すると、速い変形に対する応力が高く、速い外力に対して変形しにくくなり、感光体の回転開始時にブレードの稜線が感光体に引きずられない姿勢を維持でき、感光体の回転開始時に感光体との間にトナーを挟みこまず、圧接力が緩和してもトナーのすり抜けが起きないと想定される。
しかしながら、硬いゴムで出来たブレード、即ち圧接力Ａも圧接力Ｂも高いゴムがよいことになるが、圧接力Ｂが高すぎると感光体摩耗が大きくなる欠点がある。様々な出願明細書に記載されている硬さの上限が、一般には硬度８０程度とされていることに象徴されている。硬さの下限は、一般に６５度程度とされているのは、圧接力の絶対値の不足を回避することによるものである。本願発明でも、室温でのゴム硬度は、６５〜８０を採用することとしている。
更に、トナーが低温雰囲気下で帯電量が大きくなって感光体と強く相互作用して、クリーニングブレードで掻き取り難くなるという条件を加味して、低温雰囲気下でのクリーニング性と感光体摩耗を両立させることができるクリーニングブレードの開発を行った。
【００１３】
本発明では、この注目した回転体の回転開始直後の応力と定常回転状態の圧接力を、圧接力Ａと圧接力Ｂとして、次の方法で測定し、その比をクリーニングブレードの材質特定に用いたものである。
＜圧接力測定と圧接力比＞
試験対象のクリーニングブレードより幅１０ｍｍを切り出し、図１に示すように配置した。矢印方向にあらかじめ０．１ｍｍ押し込んで圧接した（図１（ａ））後、秒当たり１ｍｍの速さで更に１．３ｍｍ押し込み（図１（ｂ））、このときの圧接力（＝加重ｇ／幅ｃｍ）をＡとし、更に１分後の圧接力をＢとし、その圧接力比Ａ／Ｂを測定した。
【００１４】
ロードセル４に接続した圧力受け面５に対し、角度２７度に傾斜させてクリーニングブレード６を接触させ、その状態で、接触先端を動かさないように押し込み動作を行い、所定の状態での圧接力を測定した。即ち、矢印方向にあらかじめ０．１ｍｍ押し込んだ後、秒当たり１ｍｍの速さで更に１．３ｍｍ押し込み、このときの圧接力（＝加重／幅）を測定し圧接力Ａとする。更に１分後の圧接力を測定し圧接力Ｂとする。圧接力Ｂに対する圧接力Ａの比を圧接力比Ａ／Ｂとして、算定したものである。
【００１５】
図１に示す圧接力測定装置で測定した圧接力Ａは圧接力Ｂまで緩和するが、圧接力Ａが高いクリーニングブレードでは、感光体の回転開始時にブレードに加わるような速い変形に対する応力が高いため、速い外力に対して変形しにくく感光体の回転開始時にクリーニングブレードの稜線が感光体に引きずられない姿勢を維持するのに対して、圧接力Ａが低いクリーニングブレードでは、速い変形に対する応力が低く、速い外力に対して変形し易いため、感光体の回転開始時にクリーニングブレードの稜線が感光体に引きずられた姿勢になる。その姿勢で応力が緩和していき、圧接力Ａが低いクリーニングブレードでは、感光体の回転開始時に感光体との間にトナーを挟み込み、さらに圧接力が緩和してトナーのすり抜けが起こるが、圧接力Ａが高いクリーニングブレードでは、トナーを挟み込まず、圧接力が緩和してもトナーのすり抜けが起こらない。
【００１６】
かくして、圧接力Ａと圧接力Ｂの両者が高い弾性ゴムを用いたクリーニングブレードが良いことになるが、圧接力Ｂが高すぎると感光体の磨耗がひどくなる。このため一般にJISK6253マイクロ試験法による８０度という硬さの上限が必要になる。硬さの下限は、圧接力の絶対値の不足によるもので、一般に上記マイクロ試験法による６５度である。したがって、低温雰囲気下でのクリーニング性と感光体磨耗を両立させるためには、圧接力Ａが高く、その後緩和して一般的なウレタンブレードと同等の圧接力を示すものがよいということになる。本発明では、かかる理由により、クリーニングブレードの硬度を８０〜６５とし、形状に左右されない圧接力比を特性として限定したものである。
本発明では、圧接比（Ａ／Ｂ）は１０℃において１．２〜１．７、０℃において１．４〜３．５が適しており、０℃において１．８〜３．５が好ましい。上限値１．７、３．５はそれぞれゴム弾性を失わない範囲によって制限される。すなわち、後述するように、実験データによると圧接力が高い方が良い傾向が見られるが、高すぎるとゴム弾性を失ってしまい、一般にそのようなものは、１０℃以下の低温領域では良好なクリーニング機能を奏することが出来ないので、上限値はこれによって制限される。
【００１７】
また、上述した圧接力比は、弾性ゴム部材の時間に関する応力緩和を示しており、温度０℃および１０℃における弾性ゴム部材の圧接力比を対比させることにより応力緩和の温度依存性を明らかにすることができる。１０℃より高い室温においては、文献１（堂山昌男、山本良一編「ポリマー材料」５４頁（東京大学出版会）1996）、文献２（佐藤弘三「高分子加工」47巻７号３２４頁（高分子刊行会）1998）および文献３（原崎勇次著「コーティングの基礎科学」 110頁（槙書店）1988）の図に示すように弾性ゴム部材のような無定形高分子は二次転移点より高い温度領域では、貯蔵弾性率は温度に対してほぼ一定値を示しており、応力緩和が一定とみなせるので、通常の電子写真装置の使用温度状態での圧接力比に大きな変動は生じないとみなすことができる。したがって、２３℃で問題の生じないクリーニングブレードは、それ以上の温度域で十分に機能を発揮できるものである。
【００１８】
また、本発明では、動的粘弾性等の特性も参考として示す。粘弾性体に対してτ＝τｏｅｉωｔで表される正弦波の歪みτを定常振動的に与えたとき、応力σはσ＝σｏｅｉ(ωt+δ) で表される。この時の動的な弾性率、すなわち複素弾性率をE*とするとE*＝σ/τ＝ σ０/τ０・ｃｏｓδ ＋ ｉ・σ０/τ０・ｓｉｎδ＝ E’＋ ｉE”で表され、E’は貯蔵弾性率、E”は損失弾性率である。また、ｔａｎδ＝E”/E’で表されるものが損失正接である。ｔａｎδのピーク温度は、動的粘弾性特性の一つであって動的粘弾性測定機によって測定されるtanδの中、最大となる値(ピーク値)を示す温度である。  
【００１９】
本発明の電子写真装置用クリーニングブレード は、図２に模式的に示す支持部材にポリウレタン製弾性ゴムを接合した構成を有するものである。屈曲した支持部材３の先端側に接着剤層２を介してポリウレタン製の弾性ゴム部材１を接合したものである。
【００２０】
本発明のクリーニングブレードに用いられる弾性ゴムは、ポリウレタン製である。
ポリウレタンエラストマーとしては、ポリオール成分（Ａ１）と有機ポリイソシアネート（Ａ２）を必須成分とし、任意成分として鎖伸長剤（Ａ３）、架橋剤（Ａ４）、停止剤（Ａ５）を用いて重合させて得られるポリウレタンエラストマーが挙げられる。
ポリウレタンエラストマーは（Ａ１）〜（Ａ５）の如何により熱可塑性または熱硬化性のいずれの樹脂も得ることができ、使用用途に応じて何れを選択することもできる。
【００２１】
ポリオール成分（Ａ１）は、高分子ポリオール（ａ１）と必要に応じて低分子ポリオール（ａ２）が用いられる。
高分子ポリオール（ａ１）としてはポリエステルポリオール（ａ１１）、ポリエーテルポリオール（ａ１２）およびこれらの２種以上の混合物が挙げられる。
該高分子ポリオール（ａ１）の水酸基当量（水酸基価測定に基づく、水酸基当たりの数平均分子量。以下同様）は、成形体のソフト感および所望の強度を得る観点から、好ましくは２５０〜５，０００、さらに好ましくは３５０〜２，５００、特に好ましくは４００〜２，０００である。高分子ポリオール（ａ１）の分子あたりの水酸基数は好ましくは２〜４、さらに好ましくは２〜３、特に好ましくは２である。
【００２２】
上記低分子ポリオール（ａ２）としては、水酸基当量が２５０未満の、２〜３価またはそれ以上のポリオールが含まれる。その具体例としては、２価アルコール例えば炭素数２〜１２の脂肪族ジオール類［直鎖ジオール（エチレングリコール、ジエチレングリコール、１，３−プロパンジオール、１，４−ブタンジオール、１，５−ペンタンジオール、１，６−ヘキサンジオールなど）、および分岐鎖を有するジオール（１，２−プロピレングリコール、ネオペンチルグリコール、３−メチル−１，５−ペンタンジオール、２，２−ジエチル−１，３−プロパンジオール、１，２−、１，３−および２，３−ブタンジオールなど）など］；炭素数６〜２５の環状基を有するジオール類、例えば特公昭４５−１４７４号公報記載のもの；脂環基含有ジオール〔１，４−ビス（ヒドロキシメチル）シクロヘキサン、水添ビスフェノールＡなど〕；芳香環含有ジオール［ｍ−およびｐ−キシリレングリコール、２価フェノール〔単環２価フェノール（ハイドロキノンなど）、ビスフェノール類（ビスフェノールＡ、ビスフェノールＳ、ビスフェノールＦなど）、ジヒドロキシナフタレンなど〕のアルキレンオキサイド付加物（水酸基当量２５０未満）、芳香族ジカルボン酸のビスヒドロキシアルキル（炭素数２〜４）エステル〔ビス（２−ヒドロキシエチル）テレフタレートなど〕など］；３価アルコール例えばグリセリン、トリメチロールプロパン、これらのアルキレンオキサイド付加物（水酸基当量２５０未満）；およびこれらの２種以上の混合物が挙げられる。これらのうち特に好ましいものは、脂肪族ジオールおよび芳香環含有ジオールである。
【００２３】
上記ポリエステルポリオール（ａ１１）としては、（１）低分子ポリオールおよび／またはポリエーテルポリオールとジカルボン酸との縮合重合によるもの；（２）低分子ポリオールおよび／またはポリエーテルポリオールにラクトンモノマーを開環付加したものおよびそのジカルボン酸変性体；（３）低分子ポリオールおよび／またはポリエーテルポリオールと炭酸ジエステル（炭酸ジメチル、炭酸エチレンなど）との縮合重合によるもの；およびこれらの２種以上の混合物が挙げられる。
【００２４】
上記（１）において用いられるジカルボン酸の具体例としては、炭素数４〜１５の脂肪族ジカルボン酸［コハク酸、アジピン酸、セバシン酸、グルタル酸、アゼライン酸、マレイン酸、フマル酸など］、炭素数８〜１５の芳香族ジカルボン酸［テレフタル酸、イソフタル酸など］、これらのエステル形成性誘導体［酸無水物、低級アルキル（炭素数１〜４）エステル、酸ハライド（酸クロライド等）など］、およびこれらの２種以上の混合物が挙げられる。
【００２５】
上記（１）〜（３）において用いられる低分子ポリオールおよび／またはポリエーテルポリオールの具体例としては、それぞれ、（ａ２）及び（ａ１２）として上に例示したものが挙げられる。
【００２６】
上記（２）において用いられるラクトンモノマーとしては、炭素数４〜１８のラクトン、例えばα−カプロラクトン、β−カプロラクトン、γ−カプロラクトン、δ−カプロラクトン、ε−カプロラクトン、α−メチル−ε−カプロラクトン、β−メチル−ε−カプロラクトン、ヘプタラクトン、オクタラクトン、ウンデカラクトン、ペンタデカラクトン、γ−ブチロラクトン、γ−バレロラクトン、およびこれらの２種以上の混合物が挙げられる。
【００２７】
該ポリエステルポリオール（ａ１１）の具体例としては、（１）ポリエチレンアジペートジオール、ポリブチレンアジペートジオール、ポリヘキサメチレンアジペートジオール、ポリブチレンイソフタレートジオール、ポリヘキサメチレンイソフタレートジオール、ポリネオペンチルアジペートジオール、ポリエチレンプロピレンアジペートジオール、ポリエチレンブチレンアジペートジオール、ポリブチレンヘキサメチレンアジペートジオール、ポリ（ポリテトラメチレンエーテル）アジペートジオール、ポリ（ジエチレングリコール）イソフタレートジオール；（２）ポリカプロラクトンジオール、アジピン酸変性ポリカプロラクトンジオール、テレフタル酸変性ポリカプロラクトンジオール、イソフタル酸変性ポリカプロラクトンジオール；（３）ポリヘキサメチレンカーボネートジオール；およびこれらの２種以上の併用が挙げられる。
【００２８】
ポリエーテルポリオール（ａ１２）としては、低分子ポリオール（ａ２）にアルキレンオキサイドが付加した構造の化合物が挙げられる。
【００２９】
上記および以下においてアルキレンオキサイドとしては、炭素数２〜１０またはそれ以上のアルキレンオキサイド、およびそのフェニルもしくはハロ置換体が含まれ、エチレンオキサイド（以下ＥＯと略記）、プロピレンオキサイド（以下ＰＯと略記）、１，２−、１，３−、１，４−および２，３−ブチレンオキサイド、スチレンオキサイド、炭素数５〜１０またはそれ以上のα−オレフィンオキサイド、エピハロヒドリン（エピクロロヒドリン等）、およびこれらの２種以上の併用（ブロックおよび／またはランダム付加）が挙げられる。上記のうち特に好ましいのはＥＯ、ＰＯおよびこれらの併用（ブロックおよび／またはランダム付加）である。
【００３０】
該ポリエーテルポリオール（ａ１２）の具体例としては、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリオキシエチレン−ポリオキシプロピレン（ブロックおよび／またはランダム）グリコール、ポリテトラメチレンエーテルグリコール、ポリオキシブチレン−ポリオキシエチレン（ブロックおよび／またはランダム）グリコール、ポリオキシブチレン−ポリオキシプロピレン（ブロックおよび／またはランダム）グリコール、ビスフェノールＡのＥＯおよび／またはＰＯ付加物、およびこれらの２種以上の併用が挙げられる。
【００３１】
高分子ポリオール（ａ１）のうち好ましいものはポリエステルポリオール（ａ１１）であり、さらに好ましいものは上記（１）のポリエステルポリオールであり、特に好ましいものは脂肪族ジオールとジカルボン酸、特に芳香族ジカルボン酸との縮合によるポリエステルジオールである。
【００３２】
有機ポリイソシアネート（Ａ２）としては、例えば下記（ａ２１）〜（ａ２５）及びこれらの２種以上の混合物が挙げられる。
（ａ２１）炭素数（ＮＣＯ基中の炭素を除く；以下のイソシアネートも同様）６〜１６の芳香族ジイソシアネート｛１，３−および／または１，４−フェニレンジイソシアネート、２，４−および／または２，６−トリレンジイソシアネート（ＴＤＩ）、粗製ＴＤＩ、２，４’−および／または４，４’−ジフェニルメタンジイソシアネート（ＭＤＩ）、４，４’−ジイソシアナトビフェニル、３，３’−ジメチル−４，４’−ジイソシアナトビフェニル、３，３’−ジメチル−４，４’−ジイソシアナトジフェニルメタン、粗製ＭＤＩ［粗製ジアミノフェニルメタン〔ホルムアルデヒドと芳香族アミン（アニリン）またはその混合物との縮合生成物；ジアミノジフェニルメタンと少量（例えば５〜２０重量％）の３官能以上のポリアミンとの混合物〕のホスゲン化物；ポリアリルポリイソシアネート（ＰＡＰＩ）］、１，５−ナフタレンジイソシアネート、４，４’，４”−トリフェニルメタントリイソシアネート、ｍ−およびｐ−イソシアナトフェニルスルホニルイソシアネートなど｝；
（ａ２２）炭素数６〜１０の脂肪族ジイソシアネート［エチレンジイソシアネート、テトラメチレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート（ＨＤＩ）、ドデカメチレンジイソシアネート、１，６，１１−ウンデカントリイソシアネート、２，２，４−トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート、リジンジイソシアネート、２、６−ジイソシアナトメチルカプロエート、ビス（２−イソシアナトエチル）フマレート、ビス（２−イソシアナトエチル）カーボネート、２−イソシアナトエチル−２，６−ジイソシアナトヘキサノエートなど］；
（ａ２３）炭素数６〜１６の脂環式ジイソシアネート［イソホロンジイソシアネート（ＩＰＤＩ）、ジシクロヘキシルメタン−４，４’−ジイソシアネート（水添ＭＤＩ）、シクロヘキシレンジイソシアネート、メチルシクロヘキシレンジイソシアネート（水添ＴＤＩ）、ビス（２−イソシアナトエチル）−４−シクロヘキセン−１，２−ジカルボキシレート、２，５−および／または２，６−ノルボルナンジイソシアネートなど］；
（ａ２４）炭素数８〜１２の芳香脂肪族ジイソシアネート［ｍ−および／またはｐ−キシリレンジイソシアネート（ＸＤＩ）、α，α，α’，α’，−テトラメチルキシリレンジイソシアネート（ＴＭＸＤＩ）など］；
（ａ２５）これらの有機ジイソシアネート〔（ａ２１）〜（ａ２４）〕の変性体、例えば変性ＭＤＩ（ウレタン変性ＭＤＩ、カルボジイミド変性ＭＤＩ、トリヒドロカルビルホスフェート変性ＭＤＩ）、ウレタン変性ＴＤＩ、ビウレット変性ＨＤＩ、イソシアヌレート変性ＨＤＩ、イソシアヌレート変性ＩＰＤＩなどのポリイソシアネートの変性物およびこれらの２種以上の混合物［例えば変性ＭＤＩとウレタン変性ＴＤＩ（イソシアネート含有プレポリマー）との併用］が含まれる。該ウレタン変性ポリイソシアネート［過剰のポリイソシアネート（ＴＤＩ、ＭＤＩなど）とポリオールとを反応させて得られる遊離イソシアネート含有プレポリマー］の製造に用いるポリオールとしては、水酸基当量が３０〜２００のポリオール、例えばエチレングリコール、プロピレングリコール、ジエチレングリコール、ジプロピレングリコールなどのグリコール；トリメチロールプロパン、グリセリンなどのトリオール；ペンタエリスリトール、ソルビトールなどの高官能ポリオール；およびこれらのアルキレンオキサイド（エチレンオキサイドおよび／またはプロピレンオキサイド）付加物が挙げられる。これらのうちで特に好ましいものは官能基数２〜３のものである。
上記変性ポリイソシアネートおよびプレポリマー中の遊離イソシアネートの濃度（重量％）は通常８〜３３％、好ましくは１０〜３０％、特に好ましくは１２〜２９％である。
これらのうち特に好ましいものは、成形体の樹脂強度、耐久性の観点からから問題の少ない（ａ２１）および（ａ２３）、特にＭＤＩ、ＴＤＩ、ＩＰＤＩおよび水添ＭＤＩである。
【００３３】
必要により使用する鎖伸長剤（Ａ３）としては、例えば、下記（ａ３１）〜（ａ３３）およびこれら２種以上の併用が挙げられる。
（ａ３１）平均分子量５００未満の低分子ジオール：脂肪族２価アルコール類（エチレングリコール、ジエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、１，４−ブタンジオール、ネオペンチルグリコール、１，６−ヘキサンジオール、１，８−オクタンジオールなど）、環状基を有する低分子ジオール類［１，４−ビス（ヒドロキシメチル）シクロヘキサン、ｍ−およびｐ−キシリレングリコール、１，４−ビス−（２−ヒドロキシエトキシ）ベンゼン、１，４−ビス（α−ヒドロキシイソプロピル）ベンゼン、２，２−ビス（４−ヒドロキシエトキシフェニル）プロパンなど］など；
（ａ３２）ジアミン化合物：脂肪族ジアミン（エチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミンなど）、脂環式ジアミン（イソホロンジアミン、４，４’−ジシクロヘキシルメタンジアミン、ノルボルナンジアミンなど）、芳香族ジアミン（４，４’−ジアミノジフェニルメタンなど）、芳香脂肪族ジアミン（ジフェニルメタンジアミン、トルエンジアミン、３，３’−ジクロロ−４，４’−ジアミノジフェニルメタン、キシリレンジアミンなど）、ヒドラジンもしくはその誘導体、ポリオキシアルキレンジアミン、ジエチレングリコールビス（４−アミノベンゾエート）、３，５−ジアミノ−４−クロロ安息香酸２−メチルプロピルエステルなど］；及び、上記２種以上の混合物など；
（ａ３３）アルカノールジアミン：ヒドロキシルエチルエチレンジアミン、Ｎ，Ｎ’−ジヒドロキシエチルエチレンジアミンなど。
【００３４】
必要により使用される架橋剤（Ａ４）としては、例えば、下記（ａ４１）が挙げられる。
（ａ４１）平均分子量５００未満の、多価（３価以上）アルコール：３価アルコール類（グリセリン、トリメチロールプロパン、ヘキサントリオールなど）、４価以上の多価アルコール類（ソルビトール、ショ糖など）など。
【００３５】
また該ポリウレタンエラストマーを製造する際、必要により停止剤（Ａ５）を使用することもできる。（Ａ５）としては、モノアルコール（メタノール、ブタノールなど）、モノアミン（ブチルアミン、ジブチルアミンなど）、アルカノールアミン（モノエタノールアミン、ジエタノールアミンなど）が挙げられる。
【００３６】
該ポリウレタンエラストマーの製造に際して、活性水素基を有する成分である（Ａ１）、（Ａ３）、（Ａ４）および（Ａ５）の活性水素基の合計モル数と（Ａ２）のイソシアネ−ト基のモル数との比（Ｈ／ＮＣＯ比）は通常０．７５〜１．２、好ましくは０．８５〜１．０５である。
【００３７】
また該ポリウレタンエラストマーの製造に際して、必要により有機溶剤｛ケトン類〔アセトン、メチルエチルケトン（以下ＭＥＫと記す）、メチルイソブチルケトンなど〕、エステル類（酢酸エチル、酢酸ブチル、エチルセロソルブアセテートなど）、エーテル類（ジオキサン、テトラハイドロフラン、など）、炭化水素類（ｎ−ヘキサン、ｎ−ヘプタン、シクロヘキサン、テトラリン、トルエン、キシレンなど）、アルコール類〔メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール（以下ＩＰＡと記す）、ｎ−プロピルアルコール、ブタノールなど〕、塩化炭化水素類（ジクロロエタン、トリクロロエタン、トリクロロエチレン、パークロロエチレンなど）、アミド類（ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミドなど）、Ｎ−メチルピロリドンなど｝中で行ってもよく、有機溶剤を反応途中または反応後に加えてもよい。
【００３８】
該ポリウレタンエラストマーの製造方法は特に制限はなく、例えば、
（１）各成分を一度に反応させるワンショット法［例えば（Ａ１）と（Ａ２）と（Ａ３）を２軸押し出し混練機中で溶融状態で反応させる方法］、
（２）各成分を段階的に反応させる多段法［例えば（Ａ２）と活性水素化合物の一部とを反応させてイソシアネート基末端プレポリマーを形成した後、活性水素化合物の残部を加えてさらに反応させて製造するプレポリマー法、セミワンショット法など］、
等のいずれの方法で製造してもよい。また得られたエラストマーは前記のように熱可塑性および熱硬化性のいずれでも良い。
【００３９】
またポリウレタンエラストマーの製造において、反応は、通常３０〜２００℃、好ましくは６０〜１６０℃の温度で行われる。（ただしアミン化合物を反応させる場合は、通常１５０℃以下、好ましくは３０〜１００℃の温度で行われる。）
【００４０】
また必要により、反応を促進させるため、通常のウレタン反応において使用される触媒［アミン触媒（トリエチルアミン、Ｎ−エチルモルホリン、トリエチレンジアミンなど）、錫系触媒（ジブチル錫ジラウリレート、ジオクチル錫ジラウリレート、オクチル酸錫など）、チタン系触媒（テトラブチルチタネートなど）］などを使用してもよい。
【００４１】
本発明におけるポリウレタンエラストマーの数平均分子量は、熱可塑性ウレタンエラストマーの場合、エラストマーの樹脂強度の観点から、好ましくは５，０００以上、さらに好ましくは８，０００以上であり、成形作業性の観点から好ましくは２００，０００以下、さらに好ましくは１００，０００以下である。
【００４２】
本発明で用いられる電子写真装置用クリーニングブレードに用いられる支持部材は、材質に関して特に限定されず、例えば、剛体の金属、弾性を有する金属あるいはプラスチック、セラミック等から製造されたもの等を挙げることができ、通常は、無処理の鋼板あるいはリン酸亜鉛処理、クロメート処理等の表面処理が施された鋼板等から製造されたもの等を用いることができる。本発明の電子写真装置用クリーニングブレードの製造においては、上記支持部材は、溶剤等により脱脂処理を行ってから使用するのが好ましい。
【００４３】
本発明の電子写真装置用クリーニングブレードの製造は、ポリウレタンエラストマーについて通常用いられる方法に準じた方法で行えばよく、例えば、遠心成形等により得られる本発明の弾性材料のシートを所定サイズに裁断してブレード部材を得た後、上記支持部材に、通常用いられる接着剤を塗布し、その上にブレード部材を貼り合わせ加熱加圧して接着する方法；接着剤を塗布した支持部材をブレード部材成形用金型に保持し、接着部周辺に本発明の弾性材料生成液を注入し、硬化反応と同時に接着する方法等によることができる。この場合において、貼り合わせ接着に用いられる接着剤としては特に限定されず、例えば、ホットメルト接着剤等が挙げられる。また、硬化同時接着に用いられる接着剤としては特に限定されず、例えば、フェノール系溶液接着剤等が挙げられる。
【００４４】
[実施例]
＜プレポリマーの合成＞
各実施例及び各比較例のクリーニングブレード部材を表１に示した配合組成でプレポリマーを合成した。  
プレポリマーの合成は、通常、用いられるポリウレタン成形方法を用いることができ、例えば、以下に示す方法等を挙げることができる。まず、ポリオールを７０℃×３ｍｍＨｇ×３時間減圧脱水処理を行った後、所定のＭＤＩを添加し、窒素ガス雰囲気下、７０℃×３．５時間反応させることに合成した。
【００４５】
＜クリーニングブレードの作成＞
得られたプレポリマーを６０℃×３ｍｍＨｇ×１時間減圧脱泡した。次に、表１に示した硬化剤配合組成のポリオール、１，４−ブタンジオール、エチレングリコール、１，１，１−トリメチロールプロパン及び触媒からなる硬化剤を６０℃×３ｍｍＨｇ×１時間減圧脱泡した後、プレポリマーと混合した。この混合物を、接着剤で処理した支持部材を保持し１１０℃に加熱したクリーニングブレード成型用金型に流し込み、５分間金型内で固化させることによりブレード半製品を得た。得られたブレード半製品を所定の寸法にカットし、イソプロピルアルコールで洗浄してクリーニングブレードとした。また、厚み２ｍｍのシート成型用金型を用いて物性測定用シートを作製し、各種の物性試験を行い、結果を表２に示す。画像評価には、キャノン株式会社製LASER  SHOT  LBP-5500を用いた。
＜圧接力測定用試料の作製＞
上記クリーニングブレードを１０ｍｍにカットして試験片とした。この試験片を用いて、図１に示す圧接力試験に供した。結果を表２に示す。
【００４６】
物性測定用試料のプレポリマー配合組成として、実施例３種、比較例２種についての測定値を表２に示す。
【００４７】
【表１】
2007033484.tif 000002
【００４８】
【表２】
2007033484.tif 000003
【００４９】
比較例１は、流通品である。比較例２は、比較例１のtanδピーク温度を下げたものあり、低温雰囲気下でもクリーニング性を保つための一般的な考え方（tanδピーク温度低下＝二次転移点の低下＝低温でもウレタンの粘弾性特性を常温と同様に保つ考え方）に基づく比較試験である。
【００５０】
表２に示す結果は、２３℃では各例とも１０２g/cm以上の圧接力Ａを示し、画像評価試験実機でクリーニング不具合は発生しないことが確認できる。
しかしながら１０℃では圧接力Ａが１１３g/cm以下である比較例１、２はクリーニング不具合が起き、各実施例では１２０g/cm以上を示し、良好な画像が得られていることが認められる。さらに、０℃では１９８g/cm以上の圧接力Ａを示す実施例３が良好な画像を形成することができ、１５３g/cm、１８５g/cmを示す実施例１、２はややクリーニング不具合が生じ、１４０g/cm以下である比較例１、２では全く画像不良となっている。
このような状態で、圧接力Ｂは９０〜１１０前半に各例とも設定するようにして、定常状態での回転体への摩耗影響を少なくするように設定している。
この結果、１０℃雰囲気下において圧接力比（Ａ／Ｂ）は１．２０〜１．３０が良好であり、１．１０以下では不適切であると認められる。同様に、０℃雰囲気下において圧接力比（Ａ／Ｂ）が、１．４０以上で改善が認められ、１．８０以上では良好であることが認められ、１．３５以下では不良であることが分かる。
【００５１】
本実施例における動的粘弾性の測定では、周波数を１０Hzと一定にして測定しているため、動的弾性率E’および動的損失E”のいずれも緩和時間あるいは遅延時間の関数であるため、動的粘弾性の測定値は弾性ゴム部材の応力緩和と密接に関係している。
【００５２】
表２に示すように、ｔａｎδのピーク温度から弾性ゴム部材の二次転移点が１０℃より低い場合には貯蔵弾性率Ｅ’は０℃における値と比べて１０℃と２３℃における両者の値が近似している。また、実施例に示す弾性ゴム部材の０℃における動的弾性率の一種である貯蔵弾性率E’は、比較例２種における貯蔵弾性率E’の中位値を示していることから、実施例と比較例では低温における粘弾性挙動が異なるものと思われる。
【００５３】
また、０℃における圧接力比が１．４以上で、１０℃における圧接力比が１．２以上を示す実施例１〜３では、１０℃における画像評価で不具合が無く、１０℃における圧接力比が１．２に近似している実施例１および２では、画像不具合が０℃ではわずかに認められた。然るに、０℃および１０℃における圧接力比がそれぞれ１．４および１．２以下の比較例１および２では、０℃および１０℃のいずれにおいても画像不具合を生じた。
【００５４】
この表２の結果、弾性ゴム部材が支持部材に接着された電子写真装置用クリーニングブレードにおいて、弾性ゴム部材が２３℃での硬さがＪＩＳＫ６２５３国際ゴム硬さ試験マイクロ試験法で７０〜７４ＩＲＨＤであり、かつ、本発明に記載の圧接力測定法による圧接力比が１０℃雰囲気下で１．２以上、０℃雰囲気下で１．８以上であるポリウレタンを用いることによりトナーの掻き落とし性能を良好にすることができた。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】クリーニングブレードの圧接力測定模式図。
【図２】クリーニングブレード概略図。
【符号の説明】
【００５６】
１：  弾性ゴム部材１
２：  接着剤層
３：  支持部材
４：  ロードセル
５：  圧力支持面
６：  クリーニングブレード
【図１】
2007033484.tif 000004
【図２】
2007033484.tif 000005